Nhóm/ loại đất Thơng số D. Trọng (g/cm3) Tỷ trọng (g/cm3) Độ xốp (%) Thành phần cơ giới (%)
Cát thô Cát mịn Limon Sét
LP Trung bình 1,23 2,56 52,15 2,71 31,24 19,14 46,91 std 0,14 0,18 7,02 1,57 16,99 10,08 20,91 FLha Trung bình 1,16 2,58 55,63 4,17 18,99 16,14 60,70 std 0,11 0,08 5,39 2,56 11,41 4,68 18,11 FLst Trung bình 1,16 2,50 53,62 5,47 33,00 24,46 37,07 std 0,18 0,19 9,13 5,53 8,47 10,97 12,42 FR Trung bình 1,28 2,61 51,50 4,98 26,18 23,31 45,54 std 0,12 0,09 4,24 3,50 11,41 6,89 15,48 AL Trung bình 0,69 1,26 50,73 8,33 20,04 16,40 55,22 std 0,09 0,10 6,16 5,07 6,76 4,40 14,63 AC ha Trung bình 1,24 2,54 51,70 8,36 25,81 22,54 43,30 std 0,12 0,19 5,27 8,35 17,87 11,54 15,78 AC vt Trung bình 1,23 2,60 52,74 15,38 18,68 18,93 47,01 std 0,08 0,08 3,41 15,05 4,49 3,23 18,64 AC st Trung bình 1,27 2,54 51,23 8,22 32,37 17,34 42,07 std 0,09 0,18 5,99 9,13 9,63 6,72 10,93 LV Trung bình 1,25 2,47 50,48 4,89 20,47 20,88 53,75 std 0,11 0,19 5,25 3,47 12,80 6,38 15,44 RG Trung bình 1,18 2,64 57,51 1,76 30,64 18,43 50,92 std 0,23 0,14 9,81 0,78 16,45 8,68 26,18 * std: độ lệch chuẩn
Bảng 3.11 thống kê giá trị trung bình các chỉ tiêu lý học của đất nông nghiệp tỉnh Sơn La, qua bảng trên cho thấy:
Dung trọng của các loại đất ở mức trung bình, nằm trong khoảng 0,93 đến 1,51 g/cm3; trừ nhóm đất mùn trên núi cao có dung trọng thấp, trung bình chỉ đạt 0,69 g/cm3. Tỷ trọng đều ở mức khá cao, nằm trong khoảng 2,11 đến 3,13; đây là tỷ trọng đặc trưng có các nhóm đất hình thành từ q trình phong hóa mạnh, trừ nhóm đất mùn trên núi cao có tỷ trọng thấp, trung bình đạt 1,31. Độ xốp tầng mặt dao động trong khoảng 51,48 - 52,74%. Thành phần cơ giới đất từ thịt pha sét và cát (đất xám, đất dốc tụ, đất phù sa) đến sét (đất đỏ, đất nâu tím, đất đen).
3.2.2.2. Tính chất hóa học của đất nơng nghiệp tỉnh Sơn La Bảng 3.12. Một số chỉ tiêu hóa học đất Nhóm/ loại đất Thơng số pH Tổng cation Al 3+ Fe2+ CEC BS (%) đất sét H2O KCl (meq/100g đất) LP Trung bình 5,44 4,54 3,76 1,24 21,4 14,54 36,38 23,79 std 1,33 1,41 4,08 2,17 2,15 3,08 8,51 21,99 FLha Trung bình 5,82 4,26 10,1 1,21 12,3 21,08 61,76 39,25 std 0,6 0,44 9,31 3,45 4,24 7,48 26,36 31,35 FLst Trung bình 5,67 4,35 4,75 0,71 21,2 14,02 33,79 30,24 std 0,95 0,96 4,81 3,12 3,69 3,34 9,36 25,17 FR Trung bình 5,35 4,08 3,07 0,79 39,4 13,95 35,86 23,03 std 0,74 0,99 1,84 1,21 1,34 2,86 8,6 13,52 AL Trung bình 5,77 4,72 3,78 - 34,24 12,92 30,28 30,09 std 0,89 0,95 2,34 - 2,34 2,59 5,47 19,22 ACha Trung bình 5,58 4,18 6,3 3,24 32,78 18,16 42,73 33,36 std 0,98 1,05 6,37 4,31 3,26 8,56 17,64 26,3 ACvt Trung bình 5,9 4,55 20,24 1,24 36,4 27,52 69,62 72,92 std 0,28 0,58 4,97 2,24 3,14 4,57 8,99 9,43 ACst Trung bình 5,67 4,36 6,45 0,98 3,14 18,01 37,03 27,38 std 1,28 1,22 8,73 1,21 3,34 7,92 11,29 28,8 LV Trung bình 6,15 5,06 8,76 - 11,2 21,02 53,84 41,9 std 0,82 1,13 5,54 - 3,12 6,86 17,55 19,68 RG Trung bình 5,87 4,69 2,89 - 12 16,09 40,06 20,33 std 0,91 0,59 1,74 - 4,12 5,42 14,74 13,43 * std: độ lệch chuẩn; “-“ không xác định
Bảng 3.12 thống kê giá trị trung bình các chỉ tiêu hóa học của đất nơng nghiệp tỉnh Sơn La, qua bảng trên cho thấy:
Hầu hết các nhóm đất đều có phản ứng rất chua, pHKCl của các nhóm đất dao động 4,08 - 5,06; pHH2O của các nhóm đất dao động 5,35 - 6,15. Dung tích hấp thu cation (CEC) của các nhóm đất đều ở mức trung bình, dao động 16,56 - 18,18 meq/100g đất. Độ bão hịa bazơ của hầu hết các nhóm đất đều ở mức trung bình, dao động trong khoảng 30,14 – 35,19%. Riêng nhóm đất đen đạt mức cao với giá trị trung bình là 41,90%.
3.3.3. Hàm lượng các chất dinh dưỡng trong đất nông nghiệp tỉnh Sơn La
Bảng 3.13. Một số chỉ tiêu dinh dưỡng đất
Nhóm
đất Thơng số
Hàm lượng tổng số (%) Hàm lượng dễ tiêu
(mg/100g đất)
OC N P2O5 K2O P2O5 K2O
LP Trung bình 1,40 0,16 0,32 1,24 1,06 11,58 std 0,90 0,06 0,71 0,68 1,38 8,40 FLha Trung bình 1,00 0,14 0,18 0,11 0,32 6,27 std 0,51 0,06 0,15 0,09 0,18 2,36 FLst Trung bình 1,09 0,16 0,12 1,05 0,75 12,27 std 0,64 0,07 0,04 0,47 0,64 9,18 FR Trung bình 0,93 0,13 0,20 0,75 0,61 15,23 std 0,74 0,08 0,61 0,43 0,81 12,68 AL Trung bình 1,40 0,21 0,11 1,23 0,74 22,26 std 0,87 0,10 0,02 1,10 1,49 27,20 AC ha Trung bình 1,09 0,16 0,11 1,06 0,58 11,90 std 0,93 0,09 0,09 0,76 1,23 9,83 AC vt Trung bình 0,95 0,17 0,05 0,78 0,11 14,08 std 0,78 0,12 0,03 0,80 0,14 9,31 AC st Trung bình 1,25 0,15 0,08 0,99 1,07 13,69 std 0,79 0,06 0,02 0,51 2,94 8,58 LV Trung bình 1,55 0,26 0,10 0,52 0,48 11,07 std 1,05 0,13 0,07 0,39 0,76 7,96 RG Trung bình 1,08 0,19 0,09 1,23 1,35 14,03 std 0,80 0,14 0,03 0,33 3,37 9,71 * std: độ lệch chuẩn
Thống kê ở bảng 3.13 cho thấy đất sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La có hàm lượng cacbon hữu cơ tổng số (OC) thấp trong các Nhóm đất đỏ (Ferrasols) và đất xám (Acrisols) (trung bình đạt 0,93 và 0,95% OC); trung bình trong các nhóm đất tầng mỏng (Leptosols), đất xám (Acrisols) và đất dốc tụ (Regosols); cao trong các nhóm đất phù sa (Fluvisols) và đất đen (Luvisols), (trung bình đạt 2,08 và 2,23% OC). Đạm tổng số cũng đạt mức trung bình, giá trị thấp nhất của đạm tổng số chỉ là 0,02% N và giá trị cao nhất của đạm tổng số 0,58% N. Lân tổng số ở mức trung bình, dao động trong khoảng 0,11 - 0,16 % P2O5 trong hầu hết các loại đất. Lân dễ tiêu trong hầu hết các nhóm đất đều rất nghèo, trung bình dao động 0,33 – 2,29 mgP2O5/100g đất theo thứ tự. Kali tổng số và dễ tiêu hầu hết đều ở mức trung bình đến thấp, dao động trong khoảng 0,14 - 1,24% K2O và 12,56 - 15,69 mg K2O/100g đất..
3.3. XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ HẠN CHẾ CHÍNH TRONG ĐẤT NƠNG NGHIỆP TỈNH SƠN LA
3.3.1. Chất lượng đất đai và yếu tố hạn chế chính
3.3.1.1. Độ phì nhiêu của đất và các yếu tố hạn chế chính
YTHC độ phì nhiêu của đất xuất hiện khi đất bị thối hóa, tuy nhiên YTHC độ phì nhiêu của đất cũng có thể do bản chất của đất, sự hình thành đất trên các loại đá mẹ và tiểu vùng khí hậu khác nhau.
Đã có rất nhiều kết quả nghiên cứu, nhiều bảng phân cấp các yếu tố lý hoá học để đánh giá độ phì nhiêu hiện tại của đất được đề xuất. Trong nghiên cứu này đã sử dụng bảng phân cấp của Viện QH&TKNN phối hợp với Viện Thổ nhưỡng Nơng hố tổng hợp, biên soạn dựa trên đề xuất của Hội Khoa học Đất và nhiều nhà khoa học thổ nhưỡng Việt Nam để đánh giá độ phì nhiêu của đất và xác định các yếu tố hạn chế chính trong đất sản xuất nông nghiệp tỉnh Sơn La.
a) Độ chua của đất (pH)
Mỗi loại cây trồng chỉ phát triển tốt trong một giới hạn pH nhất định (ví dụ: lúa 5,5 - 6,5, ngơ: 6,0 - 7,0, chè: 4,5 - 5,5, v.v…); khi pH xuống thấp nghĩa là đất chua và rất chua thì sẽ ảnh hưởng đến sinh trưởng, phát triển của rất nhiều loại cây trồng.
Từ dữ liệu bản đồ độ phì đất nơng nghiệp của tỉnh Sơn La, tổng hợp kết quả đánh giá mức độ chua (lấy giá trị pHKCl) của các nhóm đất trong tỉnh được thể hiện tại bảng 3.14.
Bảng 3.14. Đánh giá độ chua của đất nông nghiệp tỉnh Sơn La
TT Đánh giá pHKCl* Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
1 Rất chua <4,0 144.544,12 45,17
2 Chua 4,0 - 5,0 164.368,43 51,37
3 Ít chua >5,0 - 6,0 2.751,70 0,86
4 Trung tính >6,0 - 7,0 8.335,75 2,60
5 Kiềm yếu và kiềm >7,0 - -
Diện tích đánh giá 320.000 100,00
Bảng 3.14 cho thấy:
- Diện tích đất rất chua chiếm tỷ lệ khá lớn 45,17% với 144.544,12 ha. Vùng đất này hạn chế với hầu hết các loại cây trồng, để sử dụng vào mục đích trồng trọt có hiệu quả cần phải điều tiết phản ứng của đất trước khi sử dụng vào mục đích sản xuất nơng nghiệp. Đối với vùng đồng bằng thì biện pháp hữu hiệu để tăng pH đất là bón vơi, đối với vùng đồi núi đưa vào trồng các loại cây cải tạo đất, cây ưa đất chua. - Diện tích đất chua có 164.368.43 ha, chiếm 51,37% diện tích điều tra, diện tích đất này thích hợp đối một số loại cây ưa chua: Chè, dứa, cao su,...nhưng lại là hạn chế đối với các cây trồng ngắn ngày như ngô, lúa, lạc…
- Trong tồn vùng điều tra có 8.335,75 ha đất với phản ứng trung tính, chiếm tỷ lệ nhỏ nhất với 2,60% diện tích điều tra. Phần lớn các loại cây sinh trưởng và phát triển tốt trên các loại đất có phản ứng trung tính, ít chua.
Chỉ số pHKCl của các loại đất phân bố trong vùng điều tra được biểu diễn ở Hình 3.2 như sau:
Hình 3.2. Giá trị pHKCl của các loại đất trong vùng điều tra
Kết quả đánh giá pHKCl của các loại đất trong nhóm đất phù sa cho thấy trong 3 loại đất của nhóm chỉ có đất phù sa điển hình, ít chua có phản ứng trung tính; các loại đất cịn lại đều có phản ứng chua và chua vừa.
phản ứng chua vừa đến rất chua:
- Tất cả các loại đất trong nhóm đất xám đều có phản ứng chua đến rất chua. - Các loại đất trong nhóm đất đen đều có phản ứng chua ít đến trung tính; giá trị pHKCl biến động từ 4,96 đến 6,74, mức độ chênh lệch độ chua giữa các loại đất trong nhóm khơng lớn.
Như vậy phần lớn diện tích đất nơng nghiệp của Sơn La có phản ứng chua và rất chua.
So sánh với nhiều kết quả nghiên cứu trước đây đã cho thấy đất nông nghiệp tỉnh Sơn La có xu thế chua hơn (đặc biệt là các loại đất đồi núi). Kết quả nghiên cứu trên cũng hoàn toàn phù hợp với các kết quả nghiên cứu của các tác giả nghiên cứu trước đây về đất vùng Tây Bắc nói chung và tỉnh Sơn La nói riêng và có kết luận chung độ chua của đất là một yếu tố hạn chế chính của đất nơng nghiệp tỉnh Sơn La.
b) Dung tích hấp thu cation (CEC- meq/100g đất)
Lượng và chất của CEC là một chỉ tiêu quan trọng về độ phì nhiêu của đất phản ánh khả năng chứa đựng và điều hồ dinh dưỡng có liên quan đến phương pháp bón phân hợp lý. Đất giàu chất hữu cơ, có CEC cao cũng là đất có khả năng dự trữ cao chất dinh dưỡng cho cây trồng. Nếu đất chua, Al chiếm 60% CEC thì gây độc cho cây trồng. Đất bạc màu có CEC thấp thì CEC trở thành yếu tố hạn chế.
Kết quả đánh giá hàm lượng CEC trong đất nông nghiệp tỉnh Sơn La được thể hiện tại bảng 3.15 dưới đây.
Bảng 3.15. Kết quả đánh giá dung tích trao đổi cation trong đất TT Đánh giá CEC * TT Đánh giá CEC * (meq/100g đất) Diện tích (ha) Tỷ lệ (%) 1 Rất thấp < 4,0 - - 2 Thấp 4,0 - 9,9 - - 3 Trung bình 10,0 - 19,9 268.807,07 84,00 4 Cao 20,0 - 39,9 51.192,93 16,00 5 Rất cao > 40,0 - - Diện tích đánh giá 320.000,00 100,00
Bảng 3.15 cho thấy: phần lớn diện tích đất nơng nghiệp tỉnh Sơn La có dung tích trao đổi cation ở mức trung bình đến cao. Diện tích đất có CEC ở mức trung bình chiếm tới 84,00% diện tích tồn vùng.
Diện tích đất có dung tích trao đổi cation cao là 51.192,93 ha. Nhóm đất có dung tích trao đổi cation cao là Nhóm đất đen và các loại đất xám điển hình, đất xám nghèo bazơ, đất dốc tụ đọng nước.
Hình 3.3. Tổng cation kiềm trao đổi và CEC trong các loại đất
Như vậy, tổng cation kiềm trao đổi và dung tích hấp thu khơng là yếu tố hạn chế của đất nông nghiệp tỉnh Sơn La.
c) Hàm lượng chất hữu cơ (OM %)
Chất hữu cơ trong đất là nguồn dinh dưỡng có tương quan rất chặt chẽ với độ phì nhiêu của đất, nhất là trong điều kiện nhiệt đới nóng ẩm của nước ta. Tỷ lệ chất hữu cơ trong đất rất khác nhau, tùy thuộc vào thảm thực vật, chế độ canh tác và điều kiện khí hậu....
Từ dữ liệu của Bản đồ độ phì đất nơng nghiệp tỉnh Sơn La, hàm lượng chất hữu cơ trong đất tầng mặt được thể hiện tại bảng 3.16.
Qua bảng 3.16 cho thấy:
- Đất nghèo hữu cơ có diện tích khá lớn với 41.872,10 ha, chiếm 13,09% diện tích tồn vùng điều tra. Đất nghèo hữu cơ tập trung vào một số loại đất thuộc nhóm đất xám.
- Đất giàu hữu cơ có diện tích 38.007,47 ha, chiếm 11,88% diện tích điều tra, thường gặp nhóm đất đỏ nâu, đất xám mùn, đất đen.
- Diện tích đất có hàm lượng chất hữu cơ trung bình là 239.655,3 ha, chiếm đến 74,89% diện tích vùng điều tra, tất cả các nhóm đất đều có các loại đất có hàm lượng hữu cơ ở mức trung bình.
- Diện tích đất rất giàu hữu cơ chỉ gặp ở nhóm đất mùn trên núi cao.
Bảng 3.16. Kết quả đánh giá hàm lượng chất hữu cơ trong đất
TT Đánh giá OM (%)* Diện tích
(ha)
Tỷ lệ
(%)
1 Rất nghèo hữu cơ < 1 - -
2 Nghèo hữu cơ 1,0 - 2,0 41.872,1 13,09
3 Hữu cơ trung bình 2,0 – 4,0 239.655,3 74,89
4 Giàu hữu cơ 4,0 – 8,0 38.007,47 11,88
5 Rất giàu hữu cơ >8 465,17 0,15
Diện tích đánh giá 320.000,00 100,00
*Nguồn: Hội Khoa học Đất Việt Nam, 2000 Từ kết quả phân tích, hàm lượng chất hữu cơ tổng số trong các nhóm đất trong vùng cho thấy:
- Chất lượng đất phù sa thường gắn với các hệ thống sông, hàm lượng chất hữu cơ của các loại đất trong nhóm đất phù sa ở mức trung bình (OM = 2,14 - 2,67%), cao nhất ở đất phù sa đọng nước (FLst) và thấp nhất ở đất phù sa điển hình ít chua (FLha.eu).
- Hàm lượng chất hữu cơ giữa các loại đất xám hình thành trên phù sa cổ, trên đá macma axit, đất cacbonat, đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ, đất xói mịn trơ sỏi đá ở mức nghèo đến trung bình và có sự biến động rất lớn từ 1,67% đến 6,93%; thấp nhất ở đất xám trên trên phù sa cổ (FLha.ar), cao nhất ở đất đen điển hình giàu mùn.
- Nhóm đất mùn trên núi cao (AL) có hàm lượng mùn trong đất ở mức rất cao, giá trị OM % trung bình trong các mẫu đất tầng mặt là 14,81%.
Hình 3.4. Hàm lượng chất hữu cơ tổng số trong các loại đất
Kết quả nghiên cứu cùng chung với nhận định với các kết quả nghiên cứu trước đây đó là đất nơng nghiệp tỉnh Sơn La có hàm lượng hữu cơ ở mức trung bình đến nghèo và đây là một yếu tố hạn chế độ phì nhiêu của đất.
Kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng, hàm lượng hữu cơ của đất cũng có xu hướng giảm so với các kết quả nghiên cứu trước đây, đặc biệt là trên các vùng đất dốc đang sử dụng vào mục đích sản xuất nơng nghiệp.
d) Hàm lượng dinh dưỡng tổng số (N - P2O5 - K2O %)
N là nguyên tố dinh dưỡng quyết định năng suất cây trồng, trong từng loại đất nó phụ thuộc vào hàm lượng hữu cơ trong đất, đất giàu chất hữu cơ thì có nhiều N.
Lân là một chỉ tiêu của độ phì nhiêu đất “đất giàu lân mới có độ màu mỡ cao và ngược lại đất có độ màu mỡ cao đều giàu lân”.
Sau đạm và lân thì kali là nguyên tố dinh dưỡng quan trọng thứ 3 đối với cây trồng. Hàm lượng kali trong đất phụ thuộc nguồn đá mẹ, mức độ phong hố và q trình hình thành đất và việc quản lý sử dụng đất. Nhìn chung, đất Việt Nam đa số có q trình phong hố mạnh, silicat bị phá huỷ, kali dễ bị rửa trơi nên lượng K cịn lại để cung cấp cho cây trồng tương đối thấp.
Bảng 3.17. Kết quả đánh giá hàm lượng đạm tổng số
TT Đánh giá N (%)* Diện tích (ha) Tỷ lệ (%)
1 Nghèo < 0,1 41.066,86 12,83